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Übungen: Bausteine der Atome

Zehn Übungen zu Protonen, Neutronen und Elektronen — vom Zählen bis zur Massenzahl.

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Übungsaufgaben

Zehn interaktive Übungen zum Klicken, Ziehen und Knobeln — von AFB I bis AFB III. Jede Übung gibt dir sofort Rückmeldung; bei Schwierigkeiten helfen dir die gestuften Tipps.

A1
Was stimmt über die Bausteine?
AFB I

Welche Aussagen über Protonen, Neutronen und Elektronen sind richtig?

Mehrere Antworten sind richtig. Markiere alle zutreffenden und klicke dann auf „Prüfen“.
Neutral heißt: gleich viele Elektronen wie Protonen. Die Neutronenzahl spielt für die Ladung keine Rolle.
Ordne jedem Teilchen Ort, Ladung und Masse zu.
Drei Aussagen sind richtig. Achte bei „neutral“ darauf, welche Teilchen geladen sind.
A2
Stimmt's? — Fünferserie
AFB I

Fünf Behauptungen rund um Z, N und A.

5 Aussagen nacheinander. Eine falsche Einschätzung reicht — dann startest du die Serie mit „Neue Runde“ neu.
Aussage 1 von 5

Die Protonenzahl ist der „Ausweis“ des Elements — alles andere darf variieren.
Z = Protonen, A = Protonen + Neutronen.
Elektronen tauchen weder in Z noch in A auf — nur in der Ladung.
A3
Lückentext mit Wortbank
AFB I

Setze die Fachbegriffe ein — ein Wort bleibt übrig.

Wort anklicken, dann Lücke anklicken (oder umgekehrt) — mit Tab und Enter geht es genauso. Ein Klick auf eine gefüllte Lücke legt das Wort zurück.

Protonen und Neutronen nennt man zusammen . Die Zahl der Protonen heißt , die Zahl aller Kernbausteine heißt . Zieht man die Protonen von der Massenzahl ab, erhält man die Zahl der . Die Elektronen befinden sich in der .

Das Wort „Elektronen“ bleibt übrig: Sie sind keine Nukleonen, weil sie nicht im Kern sitzen.
„Nukleus“ ist das lateinische Wort für Kern.
Massenzahl − Ordnungszahl = ?
A4
Wer hat welche Eigenschaft?
AFB II

Ordne jede Eigenschaft dem passenden Teilchen zu.

Ziehe jede Karte in den passenden Korb — oder wähle sie mit Enter aus und drücke dann die Ziffer des Korbs (0 legt sie zurück).
1Proton
2Neutron
3Elektron
Das Neutron wurde erst spät entdeckt, weil es ungeladen ist: Es lässt sich nicht durch elektrische Kräfte ablenken und nachweisen.
Proton und Neutron sind etwa gleich schwer — unterscheide sie über die Ladung.
Nur ein Teilchen legt das Element fest: das mit der Ladung +1.
A5
Kurzschreibweise → Zusammensetzung
AFB II

Verbinde jedes Nuklid mit seiner Zusammensetzung (neutrale Atome).

Klicke links einen Eintrag an und dann rechts den passenden — es entsteht eine Verbindungslinie. Mit der Tastatur: Enter zum Auswählen, ↑/↓ zum Wandern.
Immer zuerst die untere Zahl lesen: Sie liefert Protonen und Elektronen. Neutronen = obere minus untere Zahl.
Die untere Zahl ist Z — sie gibt Protonen und (neutral) Elektronen an.
Neutronen: obere Zahl minus untere Zahl, z. B. 39 − 19 = 20.
A6
Rechenkette: Ein Chloratom
AFB II

Ein neutrales Chloratom hat die Kurzschreibweise ³⁷₁₇Cl.

Rechne die Kette Schritt für Schritt: Erst wenn ein Schritt stimmt, wird der nächste freigeschaltet. Enter prüft.
  1. Anzahl der Protonen p⁺
  2. Anzahl der Neutronen n
  3. Anzahl der Elektronen e⁻
  4. Anzahl aller Teilchen im Atom Teilchen
Neutronen: 37 − 17 = 20. Alle Teilchen: 17 + 20 + 17 = 54 — die Massenzahl 37 zählt die Elektronen nicht mit.
Die untere Zahl ist Z, die obere A.
Für „alle Teilchen“ musst du die Elektronen zur Massenzahl addieren.
A7
Rückwärts gerechnet
AFB II

Der Kern eines neutralen Atoms enthält 16 Neutronen, seine Massenzahl ist 31. Wie viele Elektronen hat das Atom?

Rechne selbst und trage das Ergebnis ein — Enter prüft direkt.
Z = A − N = 31 − 16 = 15 (Phosphor). Neutral: 15 Elektronen. Häufiger Fehler: 16 angeben — das ist die Neutronenzahl.
Stelle A = Z + N nach Z um.
Z = 31 − 16. Im neutralen Atom gilt: Elektronen = Protonen.
A8
Mix: Teilchen im Wassermolekül
AFB III

Ein Wassermolekül H₂O besteht aus zwei Atomen ¹₁H und einem Atom ¹⁶₈O (Kapitel 1: Moleküle).

Rechne die Kette Schritt für Schritt: Erst wenn ein Schritt stimmt, wird der nächste freigeschaltet. Enter prüft.
  1. Protonen im Molekül p⁺
  2. Neutronen im Molekül n
  3. Elektronen im Molekül e⁻
  4. Masse des Moleküls in u (gerundet) u
H hat 1 Proton und kein Neutron, O hat 8 Protonen und 8 Neutronen: 2 · 1 + 8 = 10 Protonen, 8 Neutronen, 10 Elektronen. Masse ≈ Nukleonenzahl = 18 u — passend zu M(H₂O) = 18 g/mol.
Rechne jedes Atom einzeln und denke an die 2 im H₂.
¹₁H: 1 p, 0 n, 1 e⁻ · ¹⁶₈O: 8 p, 8 n, 8 e⁻.
A9
Trickaufgabe: Atom oder nicht?
AFB III

Ein Teilchen besteht aus 17 Protonen, 18 Neutronen und 18 Elektronen. Welche Ladung hat es? (Gib eine ganze Zahl mit Vorzeichen ein.)

Rechne selbst und trage das Ergebnis ein — Enter prüft direkt.
Ladung = Protonen − Elektronen = 17 − 18 = −1. Es ist kein neutrales Atom, sondern ein Chlorid-Ion Cl⁻. Die Neutronen sind für die Ladung egal.
Nur Protonen (+) und Elektronen (−) tragen Ladung.
Vergleiche 17 und 18 — gibt es mehr positive oder mehr negative Teilchen?
A10
Leicht bis schwer
AFB III

Ordne die Teilchen nach ihrer Masse — das leichteste nach oben.

Ziehe die Karten in die richtige Reihenfolge — mit der Tastatur: ↑/↓ verschiebt, Shift+↑/↓ wechselt nur den Fokus.
1Elektron
2Proton
3Neutron
4α-Teilchen (Heliumkern)
5Kohlenstoffatom ¹²C
Das Neutron ist ein kleines bisschen schwerer als das Proton (1,0087 u gegenüber 1,0073 u). Das α-Teilchen aus Rutherfords Versuch besteht aus 2 p und 2 n, also ≈ 4 u.
Proton und Neutron sind fast gleich schwer — eines ist minimal schwerer.
α-Teilchen: 2 Protonen + 2 Neutronen; ¹²C: 12 Nukleonen.